一种列车加速度检测方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本申请所提供的一种列车加速度检测方法，包括：获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱；利用第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱；其中，预设振动传递函数为利用实测数据建立的轮对轴箱装置至车体的振动传递函数；将第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为列车的加速度。该方法在频域计算车体的加速度，计算速度更快。而且，预设振动传递函数是利用实测数据建立的轮对轴箱装置至车体的振动传递函数，相比现有技术中建立的振动传递函数更加精确，故能够更加准确地检测列车加速度。本申请还提供一种列车加速度检测系统、电子设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

A train acceleration detection method, system, electronic equipment and storage medium

The application provides a train acceleration detection method, which includes: obtaining the first acceleration of the wheel set axle box device in the train, performing fast Fourier transform on the first acceleration to obtain the corresponding first frequency spectrum; calculating the second frequency spectrum by using the first frequency spectrum and the preset vibration transfer function, wherein the preset vibration transfer function is the wheel set axle box assembly established by using the measured data The vibration transfer function is set to the vehicle body; the second frequency spectrum is inverted by Fourier transform to obtain the second acceleration as the acceleration of the train. This method can calculate the acceleration of vehicle body in frequency domain, and the calculation speed is faster. Moreover, the preset vibration transfer function is the vibration transfer function from the wheel set axle box device to the vehicle body, which is more accurate than the vibration transfer function established in the existing technology, so it can detect the train acceleration more accurately. The application also provides a train acceleration detection system, an electronic device and a computer-readable storage medium, all of which have the above beneficial effects.

【技术实现步骤摘要】
一种列车加速度检测方法、系统、电子设备及存储介质
本申请涉及列车加速度检测领域，特别涉及一种列车加速度检测方法、系统及一种电子设备和一种计算机可读存储介质。
技术介绍
在轨道车辆设计阶段，通过动力学仿真计算对整车动力学性能进行评估，存在以下几方面的局限性，一方面，轨道车辆是一个复杂的非线性系统，很难将各子系统(如变压器、变流器、空调等吊挂设备、客室地板、座椅)的物理模型一一建立，导致动力学模型的振动传递与真实车辆的振动传递存在差异，使得列车加速度检测不准确；另一方面，车辆的结构振动也会对列车加速度检测产生影响，如果考虑轨道车辆关键部件的弹性振动，需要对关键部件进行有限元离散化，网格的类型、大小、过渡处处理方法等都需要经过大量的仿真计算权衡计算效率和计算精度对比确定，若将车辆所有部件考虑成弹性体，致使动力学仿真模型计算非常耗时，甚至模型崩溃。因此，如何准确地检测列车加速度是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种列车加速度检测方法、系统及一种电子设备和一种计算机可读存储介质，能够准确地检测列车加速度。为解决上述技术问题，本申请提供一种列车加速度检测方法，包括：获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱；其中，所述列车的任一节车包括所述轮对轴箱装置和车体；利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱；其中，所述预设振动传递函数为利用实测数据建立的所述轮对轴箱装置至所述车体的振动传递函数；将所述第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为所述列车的加速度。优选地，所述获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱，包括：获取所述列车中轴箱的轴箱加速度，并对所述轴箱加速度进行所述快速傅里叶变换，得到对应的轴箱频谱。优选地，所述利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱，包括：利用所述轴箱频谱和预设第一振动传递函数，计算客室地板频谱；其中，所述预设第一振动传递函数为利用所述实测数据建立的所述轴箱至所述车体中所述客室地板的振动传递函数。优选地，所述利用所述轴箱频谱和预设第一振动传递函数，计算客室地板频谱，包括：利用三向加速度传感器和数据采集器获取所述实测数据；利用所述实测数据，分别计算所述列车的任一节车在各段实验线路上所述轴箱至所述客室地板的第一横向传递函数；将所有所述第一横向传递函数进行平均值运算，得到所述列车的横向传递函数；利用所述实测数据，分别计算所述列车的任一节车在各段实验线路上所述轴箱至所述客室地板的第一垂向传递函数；将所有所述第一垂向传递函数进行平均值运算，得到所述列车的垂向传递函数；基于所述横向传递函数和所述垂向传递函数构建所述预设第一振动传递函数；利用所述轴箱频谱和所述预设第一振动传递函数，计算所述客室地板频谱。优选地，所述获取所述列车中轴箱的轴箱加速度，并对所述轴箱加速度进行所述快速傅里叶变换，得到对应的轴箱频谱，包括：将实测轨道谱输入预设多刚体车辆动力学仿真模型中，分别获取轴箱横向加速度和轴箱垂向加速度；采用Welch谱分析方法，分别计算所述轴箱横向加速度对应的轴箱横向自功率谱密度、所述轴箱垂向加速度对应的轴箱垂向自功率谱密度。优选地，所述利用所述轴箱频谱和预设第一振动传递函数，计算客室地板频谱，包括：将所述轴箱横向自功率谱密度与所述横向传递函数相乘，得到客室地板横向振动频谱；将所述轴箱垂向自功率谱密度与所述垂向传递函数相乘，得到客室地板垂向振动频谱。优选地，所述将所述第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为所述列车的加速度之后，还包括：基于预设的旅客振动舒适性评价准则，确定所述列车的加速度对应的舒适度指标。本申请还提供一种列车加速度检测系统，包括：快速傅里叶变换模块，用于获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱；其中，所述列车的任一节车包括所述轮对轴箱装置和车体；频谱计算模块，用于利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱；其中，所述预设振动传递函数为利用实测数据建立的所述轮对轴箱装置至所述车体的振动传递函数；傅里叶逆变换模块，用于将所述第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为所述列车的加速度。本申请还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时实现上述所述的列车加速度检测方法的步骤。本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的列车加速度检测方法的步骤。本申请所提供的一种列车加速度检测方法，包括：获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱；其中，所述列车的任一节车包括所述轮对轴箱装置和车体；利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱；其中，所述预设振动传递函数为利用实测数据建立的所述轮对轴箱装置至所述车体的振动传递函数；将所述第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为所述列车的加速度。该方法利用第一频谱和预设振动传递函数计算第二频谱，也即在频域计算车体的加速度，计算速度更快。而且，该方法中预设振动传递函数是利用实测数据建立的轮对轴箱装置至车体的振动传递函数，相比于现有技术中建立的动力学模型的振动传递函数更加精确，故能够更加准确地检测列车加速度。本申请还提供一种列车加速度检测系统、电子设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例所提供的一种列车加速度检测方法的流程图；图2为本申请实施例所提供的一种N编组动车组结构示意图；图3为本申请实施例所提供的一种轴箱振动测点布置示意图；图4为本申请实施例所提供的一种客室地板振动测点布置示意图；图5为本申请实施例所提供的一种列车加速度检测系统的结构框图；图6为本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车加速度检测方法，其特征在于，包括：/n获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱；其中，所述列车的任一节车包括所述轮对轴箱装置和车体；/n利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱；其中，所述预设振动传递函数为利用实测数据建立的所述轮对轴箱装置至所述车体的振动传递函数；/n将所述第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为所述列车的加速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种列车加速度检测方法，其特征在于，包括：
获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱；其中，所述列车的任一节车包括所述轮对轴箱装置和车体；
利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱；其中，所述预设振动传递函数为利用实测数据建立的所述轮对轴箱装置至所述车体的振动传递函数；
将所述第二频谱进行傅里叶逆变换，得到第二加速度并作为所述列车的加速度。


2.根据权利要求1所述的列车加速度检测方法，其特征在于，所述获取列车中轮对轴箱装置的第一加速度，并对所述第一加速度进行快速傅里叶变换，得到对应的第一频谱，包括：
获取所述列车中轴箱的轴箱加速度，并对所述轴箱加速度进行所述快速傅里叶变换，得到对应的轴箱频谱。


3.根据权利要求2所述的列车加速度检测方法，其特征在于，所述利用所述第一频谱和预设振动传递函数，计算第二频谱，包括：
利用所述轴箱频谱和预设第一振动传递函数，计算客室地板频谱；其中，所述预设第一振动传递函数为利用所述实测数据建立的所述轴箱至所述车体中所述客室地板的振动传递函数。


4.根据权利要求3所述的列车加速度检测方法，其特征在于，所述利用所述轴箱频谱和预设第一振动传递函数，计算客室地板频谱，包括：
利用三向加速度传感器和数据采集器获取所述实测数据；
利用所述实测数据，分别计算所述列车的任一节车在各段实验线路上所述轴箱至所述客室地板的第一横向传递函数；
将所有所述第一横向传递函数进行平均值运算，得到所述列车的横向传递函数；
利用所述实测数据，分别计算所述列车的任一节车在各段实验线路上所述轴箱至所述客室地板的第一垂向传递函数；
将所有所述第一垂向传递函数进行平均值运算，得到所述列车的垂向传递函数；
基于所述横向传递函数和所述垂向传递函数构建所述预设第一振动传递函数；
利用所述轴箱频谱和所述预设第一振动传递函数，计算所述客室地板频谱。


5.根据权利要求4所述的列车加速度检测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝安，刘韶庆，李海涛，虞大联，曲文强，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37